Um capacitor tem uma capacitância de 8,0x10-11 F. Se o potencial elétrico entre suas placas for 12 V, o número de elétrons em excesso na sua placa negativa é:
a. 9,6x1014
b. 8,0x1020
c. 6,0x109
d. 5,0x108
e. n.d.a.
a. 9,6x1014
b. 8,0x1020
c. 6,0x109
d. 5,0x108
e. n.d.a.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um capacitor com uma capacitância de
F e um potencial elétrico de 12 V entre as placas. O que a gente precisa descobrir é quantos elétrons estão a mais na placa negativa desse capacitor. Para isso, vamos usar conceitos de capacitância, carga elétrica e a relação entre carga e número de elétrons.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a capacitância
de um capacitor está relacionada à carga
armazenada e ao potencial elétrico
pela fórmula:
Aqui,
é a carga elétrica em coulombs ©,
é a capacitância em farads (F) e
é o potencial elétrico em volts (V).
Passo 3
Vamos calcular a carga
usando os valores fornecidos:
Então, a carga armazenada no capacitor é
coulombs.
Passo 4
Agora, queremos encontrar o número de elétrons que correspondem a essa carga. Sabemos que a carga de um elétron é aproximadamente
C. Para encontrar o número de elétrons
, usamos:
onde
é a carga de um elétron (
C).
Passo 5
Vamos calcular
:
Resposta
A quantidade de elétrons em excesso na placa negativa é
. Portanto, a alternativa correta é a letra c. 6,0×10⁹.